История Minnesota Starvation Experiment: голод под микроскопом
В 1944–1945 годах, на фоне Второй мировой войны, учёный Ансель Кис (Ancel Keys) из Университета Миннесоты провёл один из самых известных экспериментов в истории науки о питании — Minnesota Starvation Experiment.
Целью было понять, как длительное голодание влияет на организм и психику, чтобы разработать стратегии восстановления для жертв голода в Европе. Это исследование остаётся уникальным из-за своей глубины и масштаба, но повторить его сегодня было бы невозможно.
Давайте разберём, что это было, какие уроки мы извлекли и как это перекликается с современными исследованиями, такими как работа Hulmi et al. (2017) о влиянии интенсивного снижения веса на женщин-фитнес-атлетов.
Как проходил эксперимент?
В эксперименте участвовали 36 здоровых молодых мужчин, добровольцев, которые были отказниками по убеждениям (conscientious objectors) и предпочли участие в исследовании военной службе. Эксперимент длился 12 месяцев и делился на три фазы:
• Контрольная фаза (12 недель):
участники получали сбалансированное питание (~3200 ккал/день), соответствующее их обычным потребностям, чтобы установить базовые показатели здоровья, физической формы и метаболизма.
• Фаза голодания (24 недели):
калорийность рациона резко сократили до (~1600 ккал/день) — примерно половины от нормы. Рацион состоял из картофеля, хлеба, капусты и других простых продуктов, имитирующих скудное питание военного времени. Участники теряли около 1 кг в неделю, пока не достигли потери ~25% массы тела.
• Фаза восстановления (12–20 недель):
участников постепенно возвращали к нормальному питанию, тестируя разные стратегии восстановления (разные уровни калорий и макронутриентов).
Что происходило с участниками?
Физические изменения
Потеря массы тела: участники потеряли в среднем 25% массы тела (с ~70 кг до ~52 кг). Основная потеря приходилась на жировую ткань, но также наблюдалась значительная потеря мышечной массы.
Состав тела: биоимпедансный анализ (хотя и примитивный по тем временам) показал уменьшение как жировой, так и безжировой массы. Мышцы становились слабее, а кости — более хрупкими из-за дефицита питательных веществ.
Метаболизм: базовый уровень метаболизма (BMR) снизился на ~40%, что указывает на адаптацию организма к экономии энергии. Это сопровождалось снижением температуры тела, пульса и артериального давления.
Гормональная система:
• уровни тиреоидных гормонов (Т3 и Т4) упали, что замедлило метаболизм.
• Кортизол (гормон стресса) повысился, усиливая катаболические процессы.
• Тестостерон резко снизился, что привело к потере либидо и репродуктивной функции.
• Инсулин и глюкоза в крови снизились, отражая дефицит углеводов.
Сердечно-сосудистая система: участники страдали от брадикардии (пульс падал до 35–40 ударов/мин), отёков и слабости. Некоторые испытывали головокружение из-за низкого давления.
Иммунитет: иммунная система ослабла, увеличивая восприимчивость к инфекциям.
Психологические изменения
Обсессия с едой: участники стали одержимы мыслями о еде, собирали кулинарные книги, обсуждали рецепты и даже мечтали о карьере повара.
Депрессия и апатия: настроение ухудшалось, появлялись раздражительность, тревожность и депрессивные симптомы.
Социальная изоляция: участники становились замкнутыми, теряли интерес к общению и хобби.
Когнитивные нарушения: снижалась концентрация, память и способность принимать решения.
Восстановление
Физическое восстановление: даже при возвращении к нормальному питанию масса тела восстанавливалась медленно. Участники набрали больше жира, чем мышц, что указывает на эффект "йо-йо".
Психологическое восстановление: обсессия с едой сохранялась месяцами, а некоторые участники начали переедать, что привело к набору веса сверх исходного.
Гормональный баланс: уровни гормонов постепенно нормализовались, но восстановление тестостерона и тиреоидных гормонов заняло месяцы.
Выводы из эксперимента
Голодание разрушает тело и разум: длительный дефицит калорий приводит к потере мышечной массы, замедлению метаболизма, гормональным сбоям и психологическим проблемам.
Метаболическая адаптация: организм снижает энергозатраты, чтобы выжить, что затрудняет дальнейшую потерю веса и восстановление.
Долгосрочные последствия: даже после восстановления питания могут сохраняться изменения в составе тела и психологические эффекты.
Индивидуальность восстановления: разные люди реагировали на восстановление по-разному, подчеркивая важность персонализированных подходов.
Почему такой эксперимент невозможен сегодня?
Современные этические стандарты в исследованиях, основанные на Хельсинкской декларации, делают проведение Minnesota Starvation Experiment невозможным по нескольким причинам:
- физический и психологический вред. Длительное голодание вызвало серьёзные нарушения здоровья, включая депрессию, ослабление иммунитета и гормональные сбои, что считается недопустимым по этическим нормам.
- Информированное согласие. Хотя участники были добровольцами, современные требования к информированному согласию строже, и вряд ли кто-то согласился бы на такой уровень риска.
- Контроль и безопасность: сегодня исследования требуют строгого мониторинга и немедленного прекращения при угрозе здоровью, чего не было в 1940-х.
- Социальные и юридические барьеры: общество и регуляторы не допустили бы эксперимент, связанный с намеренным причинением вреда здоровым людям.
Связь с исследованием Hulmi et al. (2017)
Исследование Hulmi JJ et al. (Front Physiol, 2017) изучало влияние интенсивного снижения веса на состав тела и гормоны у женщин-фитнес-атлетов, готовящихся к соревнованиям.
Это исследование даёт современный взгляд на эффекты ограничения калорий, но в менее экстремальных условиях, чем Minnesota Starvation Experiment.
Давайте разберём, как они связаны и какие выводы можно сделать.
Краткое описание исследования Hulmi et al.
Участники — 27 женщин-фитнес-атлетов, разделённых на две группы:
диета (n=23, интенсивное снижение веса) и контроль (n=4, обычное питание).
Методы: группа диеты соблюдала низкокалорийную диету (~30% дефицит калорий) в течение 3–4 месяцев, сочетая её с силовыми тренировками.
Измерялись состав тела (DEXA), гормоны (тестостерон, кортизол, Т3, лептин, грелин) и физическая производительность.
Результаты
Состав тела: значительная потеря жировой массы (12–15%), но также снижение безжировой массы (2–4%).
Гормоны:
• Лептин (регулятор аппетита) снизился на 30–50%, усиливая чувство голода.
• Т3 (тиреоидный гормон) упал, отражая замедление метаболизма.
• Кортизол повысился, указывая на стресс.
• Тестостерон и эстрадиол снизились, что может влиять на репродуктивную функцию.
• Грелин (гормон голода) увеличился, усиливая аппетит.
Производительность: силовые показатели ухудшились, несмотря на тренировки.
Восстановление: после 3–4 месяцев нормального питания масса тела и гормоны частично восстановились, но не полностью.
Сходства с Minnesota Starvation Experiment
Потеря массы тела: оба исследования показали, что дефицит калорий приводит к потере жира и мышц. В Minnesota Starvation Experiment это было экстремальнее (25% массы тела), но Hulmi et al. также зафиксировали потерю безжировой массы.
Гормональные изменения: снижение Т3, тестостерона и лептина, а также рост кортизола наблюдались в обоих исследованиях, отражая адаптацию организма к дефициту энергии.
Психологические эффекты: Minnesota Starvation Experiment показал одержимость едой и депрессию, а Hulmi et al. отметили повышенный голод и снижение настроения, хотя в меньшей степени.
Метаболическая адаптация: оба исследования подтвердили снижение метаболизма как защитную реакцию организма.
Различия
Условия: Minnesota Starvation Experiment был экстремальным (50% дефицит калорий, 6 месяцев), тогда как Hulmi et al. изучали умеренный дефицит (~30%) в течение 3–4 месяцев с тренировками.
Участники: Minnesota Starvation Experiment — мужчины, Hulmi et al. — женщины, что важно из-за различий в гормональном ответе (например, роль эстрогена).
Контекст: Minnesota Starvation Experiment имитировал военное голодание, Hulmi et al. — подготовку к соревнованиям, где важен эстетический результат.
Этика: Hulmi et al. проводилось с учётом современных стандартов, с меньшим риском для здоровья.
Общие выводы
Голодание и здоровье: даже умеренное ограничение калорий, как в Hulmi et al., вызывает значительные гормональные и метаболические изменения, которые могут повлиять на здоровье, особенно при длительном применении.
Сохранение мышц: тренировки в Hulmi et al. помогли минимизировать потерю мышечной массы по сравнению с Minnesota Starvation Experiment, подчеркивая важность физической активности при диете.
Психологическое влияние: оба исследования показывают, что дефицит калорий усиливает голод и может ухудшать настроение, что требует внимания при планировании диет.
Восстановление: полное восстановление гормонов и состава тела занимает месяцы, и экстремальные диеты могут привести к долгосрочным последствиям, как эффект "йо-йо".
Практические рекомендации
Избегайте экстремальных диет: Minnesota Starvation Experiment показал, что сильный дефицит калорий вреден для здоровья. Умеренные подходы, как в Hulmi et al., безопаснее, но требуют контроля.
Сочетайте с тренировками: силовые тренировки помогают сохранить мышцы при снижении веса.
Следите за гормонами: длительные диеты могут нарушить гормональный баланс, особенно у женщин. Регулярные анализы помогут избежать проблем.
Психологическая поддержка: диеты усиливают тягу к еде и могут влиять на психику — важно работать с психологом или тренером.
Консультация врача: перед началом диеты или приёма добавок (например, для поддержки гормонов) проконсультируйтесь со специалистом.
Подробности
Minnesota Starvation Experiment: Keys, A. et al. The Biology of Human Starvation (1950).🔗 Исследование Hulmi et al.: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5222856/
#Голодание #Креатин #Здоровье #НаукаОФитнесе #Гормоны